(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッド印刷システム用インク容器であって、
インク放出可能部材と、
上記インク放出可能部材に接触する圧力プレートと、
上記圧力プレートによって分離された第１のキャビティおよび第２のキャビティと、
を備え、
上記インク放出可能部材は、第２のキャビティ内に配置され、
上記圧力プレートは、シャフトに沿った方向の複数の高さに位置決めすることができるものであって、第１の高さと、上記インク放出可能部材に接触する第２の高さと、の間で移動できるように構成されていることを特徴とする、インク容器。
【請求項２】
上記圧力プレートに、第１のキャビティと第２のキャビティとの間でインクが通流できる複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインク容器。
【請求項３】
上記複数の穴は、少なくとも１つのループ状に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のインク容器。
【請求項４】
上記圧力プレートに、複数の溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインク容器。
【請求項５】
上記複数の溝は、圧力プレートの中心から放射状に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のインク容器。
【請求項６】
上記圧力プレートに、複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のインク容器。
【請求項７】
上記複数の溝は、少なくとも１つのループ状に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のインク容器。
【請求項８】
上記圧力プレートに、複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のインク容器。
【請求項９】
上記シャフトの周囲に、弾性的な付勢を与えるばねが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインク容器。
【請求項１０】
上記圧力プレートの周縁に、複数のノッチが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインク容器。
【請求項１１】
上記圧力プレートは、切頭円錐形の形状に形成されていることを特徴とする１に記載のインク容器。
【請求項１２】
物品にインクを塗布するためのパッド印刷システム用インク容器であって、
圧力プレートと、
シャフトと、
インク放出可能部材と、
を備え、
上記圧力プレートは、該プレートに与えられる回転力に基づいて、上記インク放出可能部材を圧縮および圧縮解除するように移動することを特徴とする、インク容器。
【請求項１３】
上記圧力プレートに、インクが通流できる複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のインク容器。
【請求項１４】
上記プレートに、複数の溝が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のインク容器。
【請求項１５】
上記複数の溝は、プレートの中心から放射状に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載のインク容器。
【請求項１６】
上記圧力プレートに、複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のインク容器。
【請求項１７】
上記複数の穴は、少なくとも１つのループ状に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載のインク容器。
【請求項１８】
上記圧力プレートに、少なくとも１つの溝内に配置された複数の穴が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のインク容器。
【請求項１９】
上記少なくとも１つの溝は、上記圧力プレートの中心から放射状に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載のインク容器。
【請求項２０】
上記圧力プレートは、切頭円錐形の形状に形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のインク容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッド印刷システムに関し、詳しくは、パッドプリンタ用インク容器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッド印刷は、球体、円錐体、円筒体、および他の曲面を有する物品などの、曲面または他の非平面上に像を印刷するための、一般的な方法である。パッド印刷システムは、平坦な印刷プレートから像を受けて、受けた像を印刷する曲面へ運ぶ可変パッドを利用している。一般に、印刷プレートにインクを施すために、いくらかの印刷用インクを蓄えている逆さカップが使用される。印刷プレートに、新しいインクのコーティングを施すために、毎回のインクの運搬操作の後に、インク容器と、印刷プレートとが、互いに対して動く。
【０００３】
曲面を有する物品に、特別注文の多色刷りの像を印刷することの需要が、特にゴルフボール産業において増している。しかし、物品に多色刷りの像を印刷するのに用いられている従来のパッド印刷技術には、いくつかの大きな問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の多色刷りパッド印刷システムにおいては、特別な像を印刷するための設定は、数週間を要することが多い。また、各回の印刷の後に、複数のインク調整カップを洗浄してインクを再び充填する必要があるため、インクがこぼれることがよくあり、このような従来の多色刷りパッド印刷システムでは、多量の印刷用インクを無駄にしてしまう。
【０００５】
パッドプリンタ用インク容器内のインクを交換するときには、容器を取り外してから、インクを注ぎ入れ、入れ過ぎたインクを拭き取る必要がある。これは、特に頻繁に色の交換を行う場合、例えばゴルフボールや他の物品または部品に特別注文のマークを施す場合に、時間のかかる作業である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、曲面を有する物品にインクを塗布するためのパッド印刷システムに関する。一態様においては、物品にインクを塗布するためのパッド印刷システムは、圧力プレートおよびシャフトを含むインク容器と、インク放出可能部材と、を備える。圧力プレートが、該プレートに与えられる回転力に基づいて、シャフトに沿った方向に直線的に移動することによって、インク放出可能部材が圧縮および圧縮解除される。
【０００７】
一態様においては、インク容器は、インク放出可能部材を収容するキャビティと、インク放出可能部材と接触する圧力プレートと、を備える。圧力プレートは、キャビティ内において、複数の所定の高さのうちの１つの高さに位置決めすることができるものであって、この圧力プレートは、所定の高さの間で移動（例えば、弾性的に付勢された移動または他の様式の移動）することができるように構成されている。
【０００８】
一態様においては、圧力プレートに、インクが通流できる複数の穴が形成されている。他の態様においては、圧力プレートを移動させるための付勢部材は、ばねである。さらに他の態様においては、プレートに、複数の溝が形成されている。本発明のいくつかの態様においては、複数の溝は、プレートの中心から放射状に配置されている。本発明の他の態様においては、複数の溝は、少なくとも１つのループ状に配置されている。他の態様においては、シャフトの周囲に、プレートに弾性的な付勢を与えるばねが配置されている。一態様においては、プレートの周縁に、複数のノッチが配置されている。さらに他の態様においては、プレートは、切頭円錐形の形状に形成されている。
【０００９】
本発明の他の態様においては、インク容器は、圧力プレートに結合されたステム（幹部）を備え、インクを吸収または放出するためには、スポンジ材料が使用される。ステムは、パッド上に供給される或いはスポンジに吸収されるインクの量を段階的に調節するために使用される付勢システムやねじ係合部を備え得る。
【００１０】
本発明は、インクの交換を迅速にでき、インクカラーの下準備を容易にでき、さらには印刷後の残りのインクを保存できるように設計されたインク容器に関する。
【００１１】
上述した本発明の特徴は、以下の詳細な説明および添付の図を参照して、さらによく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】パッド印刷システムの部分的な概略図であって、システムに取り付けられたインク容器を示す図。
【図２】パッド印刷システムの部分的概略図であって、運搬パッドの構成を示す図。
【図３】パッド印刷システムに用いるインク容器の見取り図。
【図４】図３のインク容器の見取り図であって、内部のチャンバを示す図。
【図５】インク放出可能部材が第１の位置にあるときのインク容器の概略を示す図。
【図６】インク放出可能部材が第２の位置にあるときのインク容器の概略を示す図。
【図７】インク容器とともに使用する圧力プレートの構造を示す平面図。
【図８】インク容器とともに使用する他の圧力プレートの構造を示す平面図。
【図９】インク容器とともに使用する他の圧力プレートの構造を示す平面図。
【図１０】インク容器とともに使用する他の圧力プレートの構造を示す平面図。
【図１１】インク容器とともに使用する他の圧力プレートの構造を示す平面図。
【図１２】インク容器とともに使用する他の圧力プレートの構造を示す平面図。
【図１３】他のインク容器をインク放出可能部材とともに概略的に示す図。
【図１４】他のインク容器をインク放出可能部材とともに概略的に示す図。
【図１５】他の圧力プレートの構造を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の本発明のさまざまな実施例の説明において、添付の図は、本発明が実施され得る構成を例示的に示すものであって、これらの図を参照して、引用がなされ得る。本発明の範囲を逸脱することなく、他の実施形態が利用され、いくつかの変更がなされ得ることを理解されたい。また、本明細書中で使用されるさまざまな用語は、以下の記載に基づいて定義される。
【００１４】
図１〜４に、球体（例えば、ゴルフボール）、円錐体、円筒体、および他の曲面を有する物品または部品に見られるような非平面上に、像を印刷するものとして構成された印刷システム１０の一例を示す。一般的な操作においては、インク容器１６（例えば、インクカップ）は、ラック１８に取り付けられ、台座システム２０によって保持されている。この容器１６からのインクが、印刷プレート（図示せず）に供給される。印刷プレートには、像がエッチングされている。容器１６は、像を含むエッチング済みプレートの頂部を覆うように摺動する。印刷プレートが、運搬パッド１２へ向かって摺動し、この運搬パッド１２の先端が印刷プレートに当接して、ゴルフボール１４に印刷されるべき像を得る。そして、印刷プレートは、摺動して戻る。運搬パッド１２は、ゴルフボール１４の位置まで下降することによって像を運ぶ作業を行い、ゴルフゴール１４の表面に接触する。そして、運搬パッド１２がゴルフボール１４から離れると、ボールに像が残されている。図４に示されるように、インク容器１６の底面は、シャフトつまりステム（底面を明確に示すために図示せず）を保持するためのねじ部１７を含む。曲面上に像を印刷するものとしてシステム１０の説明をしているが、本発明のシステム１０は、どのような面（例えば、平面）に印刷するのにも等しく適用できることが容易に理解されよう。
【００１５】
図５および図６に示す一実施例においては、ゴルフボールにインクを塗布するのに用いるパッド印刷システムは、インク容器１００を備え、このインク容器１００には、インク放出可能部材つまり多孔性材料１０４を保持するように構成されたチャンバ（室）１０１が形成されている。所定の量のインクを蓄えるための多孔性材料１０４としては、スポンジ、ポリウレタン発泡体、メラミン材料、他の連続気泡発泡体、フェルト、布地、多孔性プラスチックなどがある。また、インク放出可能部材１０４と接触する圧力プレート１０２を備えている。圧縮機構（例えば、締め付けねじつまりクランプを備えた穿孔または非穿孔のプレート１０２）が、インク放出可能部材１０４から、予め吸収されていたインクを押し出すことによって、印刷プレート上にインクが供給される。インク容器１００の展開チャンバ１０１内へ徐々にインクを放出できるように、圧力プレート１０２は、インク容器１００の空洞（キャビティ）内で、複数の所定の高さに位置決めすることができる。プレート１０２より上側のキャビティ領域が展開チャンバ１０１である。インク放出可能部材１０４は、圧縮される前には、第１の厚さｔ１（図５参照）となっている。圧縮されているときには、図６に示されているように、インク放出可能部材１０４は、第２の厚さｔ２となっている。圧縮されているときの厚さｔ２は、ｔ１よりも薄い。
【００１６】
印刷の操作が終了し、圧縮プレート１０２が弛緩すると、印刷後の残りのインクがインク放出可能部材１０４内に再び吸収される。この放出可能部材１０４は、印刷後の残りのインクを蓄えるのに適切な寸法の封止されたコンテナ内に配置することができる。上述したように、インク放出可能部材１０４から放出または吸収されるインクの量を段階的に制御するために、シャフト１０６は、付勢システムを備えることができ、あるいはねじ係合部を有するように構成することができる。
【００１７】
図７は、圧力プレート２００の一実施例を示す。この例における圧力プレート２００には、複数の穴２１０が形成されており、これらの複数の穴は、インク放出可能部材１０４から放出されたインクがインク容器つまりインクカップ１００の展開部１０１内へ流入できる寸法に形成されている。放出されたインクは、印刷プレートに供給され、続いて、運搬パッド１２が、このインクで描かれた印刷するべき像を吸収して受ける。複数の穴２１０は、円形、三角形、正方形、長方形、および楕円形などのさまざまな形状に形成することができる。これらの複数の穴２１０は、他の形状や寸法に形成してもよい。他の態様においては、複数の穴２１０は、さまざまなパターンや配置で形成することができる。複数の穴２１０は、プレート２００上に、均一な密度パターンで形成することができる。また、複数の穴２１０は、同心円、同心列つまり同心ループ２１２状に、プレート２００の中心から半径方向に間隔をおいて配置してもよい。この配置においては、圧縮されているインク放出可能部材１０４から、インク容器１００の展開チャンバ１０１内へ、インクが、より均一に流入することができる。一実施例においては、隣り合うループ２１２上の複数の穴２１０は、半径方向に整列している。例えば、隣り合うループ２１２上の複数の穴２１０は、互いに真後ろに位置している。本明細書中においては、第１の穴が、第２の穴の半径方向に延びる側方区域内に形成されている場合、第１の穴は、第２の穴の「真後ろ」に位置しているという。他の実施例においては、隣り合うループ２１２が互いに食い違うように形成され、この場合、複数の穴２１０は、半径方向で見て、他の穴の真後ろに位置していない。なお、これらの複数の穴２１０は、ランダムに配置することができ、すなわち、注文に応じてさまざまなパターンに配置することができる。
【００１８】
図８に示される他の実施例においては、圧力プレート３００には、このプレート３００上に放出されたインクの回収を改善するための流れ溝つまりチャネル凹部３０２が形成されている。一実施例においては、複数の溝３０２は、プレート３００上に、放射状に配置されている。このような実施例においては、複数の溝３０２のパターンは、ハブ−スポークの構成に類似している。複数の溝３０２は、プレート３００の中心角を均等に割当てて配置されている。いくつかの実施例においては、複数の溝３０２は、１０°〜１８０°の範囲の大きさの中心角を割当てて配置される。一例においては、複数の溝３０２は、中心角の大きさが１０°毎に形成され、３６本の溝が設けられる。他の例においては、複数の溝３０２は、中心角の大きさが４５°毎に形成され、８本の溝が設けられる。さらに他の例においては、中心角の大きさが１８０°毎に形成され、２本の溝３０２が設けられる。プレート３００に設けられる溝３０２の数（および／または溝の寸法、間隔、相対的位置など）は、展開チャンバ１０１内へ流入する所望のインク流量速度、インクの粘性、予測のインク消費量などの種々のファクタに基づいて構成することができる。また、溝の構成（例えば、本数、寸法、間隔、配置など）は、インク放出可能部材１０４に加えられる圧縮力に基づいて、調整することができる。
【００１９】
図９に示される他の実施例においては、圧力プレート４００に、複数の溝４０２が、該プレート４００の中心から離間した同心円４０４（または非同心円）状に形成されている。同心円状の構成においては、プレート４００の中心から所与の半径の長さ全体に亘って、複数のリング４０４を規則的な間隔で形成することができる。リングの個数は、プレート４００の直径、所望のインク流量速度、インクの粘性などの種々ファクタに基づいて選択することができる。
【００２０】
リング状またはハブ−スポーク状に複数の溝が形成される実施例においては、これらの溝内に複数の穴を配置してもよい。図１０〜図１２に示される代替例の他の穴−溝の配置においては、プレートに圧力が加えられると、インク放出可能部材１０４からインクが放出され、放出されたインクは、容易に集められて展開部へ供給される。代替例の圧力プレート５００，６００，７００は、圧力プレート２００，３００，４００の特徴の組み合わせを含む。操作について説明すると、インク放出可能部材１０４が過剰な量のインクを放出してしまい、この部材１０４にインクを再び吸収させる必要があるとき、複数の溝が、プレート４００の真下に位置するインク放出可能部材１０４内へインクを戻すための回収チャネルとして機能する。
【００２１】
圧力プレート１０２〜７００は、インク放出可能部材１０４によるインクの放出およびその後のインクの回収を容易にする種々の構成を有し得る。インク容器１００に結合するシャフト１０６とねじで締結できるように、プレートの中心部に、ねじ穴を形成することができる（図５および図６を参照）。一実施例においては、圧力プレートは、平坦なプレートである。この実施例においては、プレートは、回転するとともに、シャフト１０６およびインク容器側壁に沿った方向に直線的に移動する。例えば、プレートが時計回りに回転すると、このプレートは、インク放出可能部材１０４へ向かう方向に直線的に移動する。プレートがインク放出可能部材１０４に当接した後、このインク放出可能部材１０４に向かう方向にさらに移動すると、インク放出可能部材１０４は、圧縮され始める（つまり、初期の厚さよりも薄くなる）。同様に、プレートが反時計回りに回転すると、このプレートは、インク放出可能部材１０４から離れる方向に、直線的に移動することができる。この動作により、インク放出可能部材１０４が圧縮から解除され、このインク放出可能部材１０４は、膨張して、印刷後の残りのインクを再び吸収することができる。
【００２２】
図１４に示される他の実施例においては、圧力プレート８００は、切頭円錐形の形状に形成されている。この実施例においては、切頭円錐形は、回収コーンの形態で設けられている。この円錐形８００における角度θは、当業者が調整することができる。プレート８００の中心部には、インク容器１００に結合されるシャフト１０６とねじによる締結をするためのねじ穴が形成されている。この実施例においては、プレート８００は、回転するとともに、シャフトおよびインク容器１００側壁に沿った方向に、直線的に移動する。例えば、プレート８００が時計回りに回転すると、このプレート８００は、インク放出可能部材１０４へ向かう方向に直線的に移動する。プレート８００がインク放出可能部材１０４に当接した後、このインク放出可能部材１０４に向かう方向にさらに移動すると、インク放出可能部材１０４が圧縮され始める（つまり、初期の厚さよりも薄くなる）。同様に、プレート８００が反時計回りに回転すると、このプレートは、インク放出可能部材１０４から離れる方向に直線的に移動する。この動作により、インク放出可能部材１０４が圧縮から解除され、このインク放出可能部材１０４は、膨張して、印刷後の残りのインクを再び吸収することができる。圧力プレート８００が切頭円錐形の形状であることによって、インク放出可能部材１０４の中心から周縁へ向かって、半径方向に一様ではない圧縮力が加えられる。この実施例では、プレート８００がインク放出可能部材１０４に接触すると直ぐに、インクが放出して展開チャンバ１０１内に充填することができる。
【００２３】
図５〜１３に示される代替的な実施例においては、圧力プレート１０２，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００に、ねじ穴が必ずしも形成されてはいない。プレートの中心部にねじ穴を形成せずに、このプレートがシャフト１０６に沿った方向に摺動するようにしてもよい。この実施例においては、圧縮部材９００は、ねじ穴を有していて、プレートに当接することができる。例えば、圧縮部材９００は、蝶ナットの構成とすることができる。圧縮部材９００が時計回りに回転すると、プレートは、インク放出可能部材１０４へ向かう方向に直線的に移動する。同様に、圧縮部材９００が反時計回りに回転すると、プレートは、インク放出可能部材１０４から遠ざかる方向に直線的に移動することができる。この動作により、インク放出可能部材１０４が圧縮から解除され、このインク放出可能部材１０４は、膨張して、印刷後の残りのインクを再び吸収することができる。
【００２４】
図１３をさらに参照すると、圧力プレート１０２は、所定の高さの間で、弾性的に付勢された移動をするように構成されている。他の実施例においては、圧縮部材９００の効果を高めるために、圧力プレートにさらに大きな圧縮力を与えることができる付勢部材９０２が使用される。この付勢部材９０２は、シャフト１０６の周囲にコイルばねの形態で備えられていてもよい。また、付勢部材９０２として、板ばねを使用してもよい。コイルばね９０２の遠位端はプレートに当接し、コイルばね９０２の近位端は、蝶ナットなどの圧縮部材９００に当接する。コイルばね９０２のばね定数（Ｋ）の値を選択することによって、さまざまな圧縮プロファイルでインク放出可能部材１０４を圧縮することができる。この実施例においては、圧力プレートは、シャフト１０６に沿った方向に、容易に摺動することができる。圧縮部材９００が時計回りに回転すると、ばね９０２が圧縮されて、プレートは、インク放出可能部材１０４へ向かう方向に直線的に移動する。このようにして、圧縮部材９００が回転する毎に、付勢部材（例えば、ばね９０２）は、より大きな圧縮力を与える。また、ばね定数の値は、インク放出可能部材１０４の圧縮特性に合わせて調節することができる。なお、圧縮部材９００が反時計回りに回転すると、ばね９０２が圧縮から解除されて、プレートは、インク放出可能部材１０４から離れる方向に直線的に移動することができる。この動作により、インク放出可能部材１０４が圧縮から解除され、このインク放出可能部材１０４は、膨張して、印刷後の残りのインクを再び吸収することができる。
【００２５】
必要に応じて、プレートとインク容器壁２２との間の環状の空間に、Ｏリング・シールなどのシール部材を備えていてもよい（例えば、Ｏリング・シールの周囲が側壁２２に接するようにしてもよい（図４参照））。このＯリング・シールは、周囲の側壁２２の面を拭く機能がある。このＯリング・シールは、柔軟でかつ弾性力のある、種々の周知の可撓性材料で形成することができ、例えば、柔軟なプラスチックやゴムなどで形成することができる。
【００２６】
図１５に示される一実施例においては、圧力プレート１０００は、該プレートの周縁に配置された複数のノッチ１０１０を備え、これらのノッチ１０１０は、インク放出可能部材１０４からインクが流出できるように構成されている。複数のノッチは、プレートの周縁に、中心角を均等に割当てて設けることができる。いくつかの実施例においては、複数のノッチは、５°〜１８０°の範囲の大きさの中心角を割当てて設けられる。例えば、中心角の大きさが５°毎にノッチを配置した場合、プレートの周縁に、７２個のノッチが設けられる。他の例においては、中心角の大きさが４５°毎にノッチを配置した場合、８個のノッチが設けられる。さらに他の例においては、中心角の大きさが１８０°毎にノッチを配置した場合、プレートの周縁に、２個のノッチが設けられる。
【００２７】
上記の利点を実現するために、本発明のシステム１０の特徴のすべてを採用してもよく、あるいはすべての特徴を採用せずに、個別の特徴またはこれらの特徴の一部の組合せを採用することによっても、上記の利点のいくつかを得ることができる。添付の図を参照して、本発明のさまざまな実施例を開示したが、これらの実施例を開示した目的は、本発明の範囲内で具体化され得る、さまざまな実施の形態を提示することである。当業者であれば、添付の特許請求の範囲が定義する本発明の範囲を逸脱することなく、いくつかの変形や変更がなされ得ることを理解されよう。
【符号の説明】
【００２８】
１２…運搬パッド
１６…インク容器
１００…インク容器
１０１…展開チャンバ
１０２…圧力プレート
１０４…インク放出可能部材
１０６…シャフト
２００…圧力プレート
３００…圧力プレート
４００…圧力プレート
５００…圧力プレート
６００…圧力プレート
７００…圧力プレート
８００…圧力プレート
９００…圧縮部材
９０２…コイルばね
１０００…圧力プレート
１０１０…ノッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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